【旋喷桩施工作业指导书】-行业资讯-上海市地矿工程勘察院

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旋喷桩施工作业指导书

发布时间:2014-04-08 信息来源:工勘院网站

编制目的

明确旋喷桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范旋喷桩作业施工。

编制依据

  • 《客运专线铁路路基工程施工指南》(TZ212-2005)
  • 《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号
  • 《新建铁路站前工程设计图》

适用条件及范围

本作业指导书适用于高速铁路路基旋喷桩施工。

旋喷桩施工方法

高压旋喷桩处理地基是通过高压设备以不小于20MPa的高压向四周加固土层喷射加固浆料,利用高压切割土体,使加固浆料与被加固土体充分混合,同时提升钻杆,从而在加固地层中形成较完整桩体的方法。
高压旋喷桩可以分为单管法、双重管法、三重管法及多重管法,单管法加固体直径一般为0.3~0.8m,三重管法为0.7~1.8m,双重管法介于两者之间,而多重管可达2.0~4.0m,施工时应根据设计成桩直径、现场地质情况进行选择。
施工所采用机械设备主要包括钻机、高压泥浆泵、浆液搅拌器和操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统、各种管材、阀门、接头等辅助设备。

施工工艺

旋喷桩施工工艺流程见图5-1.
图5-1 旋喷桩施工工艺流程图
  • 施工准备包括:测量放样,平整地表,设置回浆池,标志桩位;在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验,确定浆液最佳配比;对水泥等原材料进行检验;施工前进行成桩工艺试验,确定各项技术参数,检验成桩效果。
  • 钻机按现场标志的桩位就位。
  • 根据现场试桩工艺参数钻进至设计处理深度成孔,将喷管插入预定深度的土层中。有些机械设备可以一次成孔。
  • 喷管插入到设计深度后,自下而上进行喷射作业。
  • 喷管提升到达设计标高后,停止喷浆,单桩施工结束。
  • 拔出喷管,钻机移位,进行下一桩的施工。
  • 场地内桩全部施工完毕后,进行施工质量检测。

技术要求及检测

  • 桩的数量、布置形式、桩长应符合设计要求。
  • 高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度及复合地基承载力应满足设计要求。检验方法采用开挖检验、钻孔取芯、标准贯入试验、载荷试验。检验点的数量应符合设计或者是验收标准的要求。
  • 桩体几何偏差技术标准及检测见表6-1:
表6-1 旋喷桩施工质量允许偏差、检验数量及方法

质量控制措施

材料质量控制

  1. 注浆所用的固化剂和外掺剂品种、规格及性能应符合设计。
  2. 水泥在使用前需作质量鉴定,搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土拌合用水标准》。
  3. 为了解喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配方,必须取现场各层土样,在室内按不同含水量和配合比进行试验,优选出最合理的浆液配方。在正式施工前现场进行喷射试验,查明喷射固结体的直径和强度,验证设计的可靠性和安全性。

施工工艺控制

  1. 在正式施工前应进行成桩工艺试验。
  2. 施工中钻机安放平稳,钻杆保持垂直,其倾斜度不得大于1.5%,钻机位置与设计位置偏差不得大于50mm。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
  3. 在注浆过程中出现压力骤然上升或下降。大量冒浆等异常情况时,应及时停止提升和注浆,以防断桩。
  4. 严格对固结体的质量进行检验包括检验固结体的整体性和均匀性、固结体的有效直径、固结体的垂直度、固结体的强度特性包括轴向压力、水平压力、抗冻性和抗渗性,固结体的溶蚀和耐久性。
  5. 喷射注浆时要注意设备开动顺序。以三重管为例,应先空载起动空压机,待运转正常后,再空载起动高压浆,然后同时向孔内送风和水,使风量和泵压逐渐升高至规定值。风水畅通后,旋转注浆管,并开动注浆泵,先向孔内送清水,待泵量泵压正常后即可将注浆泵的吸水管移至储浆桶开始注浆。待估算水泥浆的前峰已流出喷头后,才可开始提升注浆管,自下而上喷射注浆。
  6. 喷射注浆中需拆卸注浆管时,应先停止提升和回转,同时停止送浆,然后逐渐减少风量和水量,最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时,开机顺序也要遵守上条规定。
  7. 喷射注浆达到设计深度后,即可停风、停水,继续用注浆泵注浆,待水泥浆在孔口返出后,即可停止注浆,然后将注浆泵的吸水管移到清水箱,抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出,然后停泵。
  8. 对喷射深层长桩,应按地质剖面及地下水等资料,在不同深度,针对不同地层土质情况,选用合适的喷射参数,才能获得均匀密实的长桩。
  9. 喷射注浆作业后,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,应及时用水灰比为0.6的水泥浆补灌。
  10. 在冒浆过程中,往往有一定数量的土粒,随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。冒浆量小于注浆量20%为正常,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,采取相应措施。

劳动组织

劳动力组织方式:采用架子队组织模式。
施工人员应结合旋喷桩确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
一个作业班组人员配置
一个作业班组人员配置
施工人员相对固定,其中施工负责人、技术负责人、安全员、技术员、试验员、测量员、质检员、工班长及领工员必须由正式职工担任,根据工程情况适当配备若干劳务工人。
机具配置:施工机械配置根据工点工程量、工期要求调整。建议配置为旋喷桩机1-2台、高压泥浆泵1-2台等若干配套设施。

安全环保措施

安全措施

  1. 每个桩孔由一个固定的小组施工,每个正在施工的桩孔应明确对操作人员应负的安全责任,保证安全施工。
  2. 在施工范围内应设置红白防护绳。所有施工活动均应在防护绳内作业。严禁非施工人员进入桩基施工区域。
  3. 施工人员必须佩戴安全帽,穿绝缘胶鞋。严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。
  4. 桩机周边必须设置安全防护围栏,高度不低于1.2 m。已搅拌好的成桩,必须设置防护,并设置明显警戒标志。

环保、水保措施

  1. 尽量少占或绕避林地、耕地,保护原有树木及地表植被。临时用地范围的耕地采取措施复耕。
  2. 施工场地内修建施工排水系统并确保畅通。工地废水排放前先经沉淀池沉淀,并采取必要的净化措施处理后方可排放。有害物质要定点存放并按有关规定处理。
  3. 运输可能产生粉尘的车辆配备挡板及棚布,防止粉尘飞落,减少对生产人员和当地居民造成危害,必要时进行洒水
  4. 工程完工后及时清理现场垃圾,做到文明退场。